镍基合金高温强度与抗氧化性能指南

📚 共计 30 章节
第1章
镍基合金概述
定义、发展历史、航空发动机/燃气轮机/核电等高温应用领域
基础航空
第2章
合金化原理
Ni、Cr、Co、Mo、W、Al、Ti等元素作用,固溶与沉淀强化机制
强化机理
第3章
高温强度基础
蠕变、持久强度、屈服强度,应力-应变曲线随温度变化
力学蠕变
第4章
抗氧化性能基础
高温氧化热力学与动力学,Cr₂O₃、Al₂O₃保护膜
氧化
第5章
典型牌号介绍
Inconel 718/625、Hastelloy X、Waspaloy、René 41等对比
合金数据
第6章
微观组织特征
γ基体、γ′沉淀相、碳化物、硼化物、TCP相形成与控制
组织析出
第7章
热处理工艺
固溶、时效、中间退火对组织与性能的影响
工艺调控
第8章
蠕变机制
位错蠕变、扩散蠕变、晶界滑移,蠕变曲线三阶段
变形高温
第9章
持久强度测试
Larson-Miller参数法,持久强度外推与工程应用
测试外推
第10章
氧化动力学
抛物线规律、线性规律,氧化速率常数影响因素
动力学规律
第11章
氧化膜结构
Cr₂O₃生长机制、Al₂O₃优势、SiO₂膜应用
膜层保护
第12章
合金元素对抗氧化性的影响
Cr、Al、Si、稀土(Y、La、Ce)的作用
元素抗氧化
第13章
热腐蚀
I型(Na₂SO₄诱导)、II型(SO₃诱导)及防护策略
腐蚀防护
第14章
涂层技术
扩散涂层(Al化物)、MCrAlY、热障涂层(TBC)系统
涂层TBC
第15章
制造工艺
VIM、ESR、VAR、锻造与热处理
熔炼加工
第16章
焊接与连接
热影响区组织、焊后热处理、钎焊与扩散连接
焊接连接
第17章
增材制造
SLM、EBM工艺参数对组织的影响
3D打印SLM
第18章
性能评价方法
高温拉伸、蠕变、循环氧化、热机械疲劳试验
测试评价
第19章
失效分析
沿晶/穿晶断裂、氧化失效、热疲劳裂纹
失效断口
第20章
数据手册与标准
ASTM、AMS、ISO标准,性能数据表解读
标准数据
第21章
航空发动机应用
涡轮叶片、燃烧室、涡轮盘材料选择与设计准则
航空叶片
第22章
燃气轮机应用
导向叶片、动叶片、隔热屏材料要求
燃机高温
第23章
核电与化工应用
蒸汽发生器、反应堆压力容器、高温换热器
核电化工
第24章
成本与可制造性
合金成本构成、加工难度、供应链考量
经济制造
第25章
新型合金研发
成分优化、CALPHAD、机器学习辅助设计
研发计算
第26章
高温强度与抗氧化性的平衡
成分调整策略、组织控制方法
平衡设计
第27章
环境效应
水蒸气对氧化影响、碳化/氮化环境性能退化
环境退化
第28章
长期服役性能
组织老化(γ′粗化、TCP相析出)、性能衰减规律
老化寿命
第29章
修复与再制造
焊接修复、热等静压(HIP)、表面重熔技术
修复再制造
第30章
未来趋势
ODS合金、高熵合金、陶瓷基复合材料高温应用前景
前沿ODS